FOTOSINTESI, LUCE E VITA FOTOSINTESI, LUCE E VITA Nella fotosintesi l'energia luminosa è trasformata in energia chimica e il carbonio viene fissato in composti organici. L'energia luminosa è catturata dagli esseri viventi per mezzo di pigmenti. I pigmenti interessati alla fotosintesi degli eucarioti comprendono le clorofille e i carotenoidi. La luce assorbita dai pigmenti antenna spinge i loro elettroni a livelli d'energia più alti. Grazie al tipo di disposizione che hanno nelle membrane, i pigmenti sono capaci di trasferire quest'energia a molecole reattive di clorofilla a. Negli eucarioti la fotosintesi avviene all'interno dei cloroplasti, delimitati da due membrane. All'interno delle membrane del cloroplasto troviamo una soluzione di composti organici e di ioni, lo stroma, e un complesso sistema di membrane che forma tilacoidi. I pigmenti e le altre molecole responsabili della cattura della luce sono localizzati nelle e sulle membrane dei tilacoidi. La fotosintesi si svolge in due stadi: le reazioni luce-dipendenti, in cui l'energia luminosa catturata dalla clorofilla è trasformata nell'energia chimica di ATP e NADPH le reazioni luce-indipendenti, in cui l'anidride carbonica è ridotta e si formano i carboidrati. Secondo il modello attualmente ritenuto valido delle reazioni luce-dipendenti, l'energia luminosa colpisce i pigmenti antenna del Fotosistema II. Gli elettroni sono spinti dalla molecola reattiva della clorofilla a P680 verso un accettare primario di elettroni. A mano a mano che vengono rimossi, questi elettroni sono sostituiti da altri elettroni provenienti da molecola d'acqua, con la contemporanea produzione di ossigeno libero e di protoni (ioni H+). Gli elettroni scendono poi verso il Fotosistema I lungo una catena di trasporto d'elettroni; questo passaggio genera un gradiente di protoni che consente la sintesi di ATP a partire da ADP (fotofosforilazione). L'energia luminosa assorbita dai pigmenti del Fotosistema I e trasmessa alla clorofilla P700 provoca la spinta q un altro accettore primario. Gli elettroni rimossi dal P700 sono sostituiti da altri provenienti dal Fotosistema II. Gli elettroni sono alla fine catturati dal trasportatore di elettroni NADP+. L'energia prodotta durante questa sequenza di reazioni è contenuta nelle molecole di NADPH e di ATP. Nelle reazioni luce-indipendenti, che hanno luogo nello stroma, il NADPH e l'ATP prodotti nelle reazioni luce-dipendenti, sono utilizzati per produrre l'anidride carbonica a carbonio organico; questo s realizza mediante il ciclo di Calvin. In tale ciclo una molecola di anidride carbonica si combina con la sostanza di partenza, uno zucchero a cinque atomi di carbonio detto ribulosio-difosfato (RuDP). A ogni giro del ciclo entra un atomo di carbonio. Tre giri del ciclo producono un a molecola a tre atomi di carbonio, la fosfogliceraldeide. Due molecole di fosfogliceraldeide possono combinarsi per formare una molecola di glucosio. A ogni giro del ciclo di genera RuDP. La fosfoglicer Continua »